閃爍體面板和閃爍體面板的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及構(gòu)成在醫(yī)療診斷裝置、非破壞檢查設(shè)備等中使用的射線檢測裝置的閃爍體面板。
【背景技術(shù)】
[0002]以往在醫(yī)療現(xiàn)場中，使用膠片的X射線圖像得到廣泛應(yīng)用。但是使用膠片的X射線圖像是模擬圖像信息，因此近年來開發(fā)了計(jì)算機(jī)射線攝影(computed rad1graphy:CR)或平板射線探測器(flat panel detector:FPD)等可以數(shù)字圖像的形式輸出的射線檢測裝置。另外在X射線CT裝置中，采用了在與X射線射線源相對(duì)的位置檢測射線強(qiáng)度的射線檢測裝置。
[0003]射線檢測裝置大致分為直接轉(zhuǎn)換式檢測裝置和間接轉(zhuǎn)換式檢測裝置。其中，在間接轉(zhuǎn)換式檢測裝置中，為了將射線轉(zhuǎn)換為可見光而使用閃爍體面板。閃爍體面板含有碘化銫(CsI)等的X射線熒光體，根據(jù)所照射的X射線，該X射線熒光體發(fā)出可見光，將該發(fā)光通過TFT或CCD轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，由此檢測X射線的強(qiáng)度。但是這樣構(gòu)成的射線檢測裝置有S/N比低的問題。這是由于，X射線熒光體在發(fā)光時(shí)，熒光體本身導(dǎo)致可見光發(fā)生散射等。為了減小該光的散射的影響，人們提出了在用間壁分隔的單元(cell)內(nèi)填充熒光體的方法(專利文獻(xiàn)1-4) ο
[0004]但是，作為形成所述的間壁的方法，以往所采用的方法是:將硅晶片進(jìn)行蝕刻加工的方法；或者采用絲網(wǎng)印刷法，將顏料或陶瓷粉末與低熔點(diǎn)玻璃粉末的混合物即玻璃糊劑進(jìn)行多層圖案印刷，然后進(jìn)行焙燒，形成間壁圖案的方法等。將硅晶片進(jìn)行蝕刻加工的方法中，可形成的閃爍體面板的尺寸受到硅晶片尺寸的限定，無法獲得如500_見方這樣的大尺寸面板。為了制作大尺寸面板，是將小尺寸的面板多個(gè)并列制作，但其難以精密地制作，難以制作大面積的閃爍體面板。另外由于使用高價(jià)的單晶硅晶片，因此在成本方面不利。
[0005]在使用玻璃糊劑的多層絲網(wǎng)印刷法中，由于絲網(wǎng)印刷版的尺寸變化等，難以高精度加工。在進(jìn)行多層絲網(wǎng)印刷時(shí)，為了防止間壁圖案的崩塌缺損，為了提高間壁圖案的強(qiáng)度，需要一定的間壁寬度。間壁圖案的寬度過寬，則間壁之間的空間相對(duì)狹窄，可填充熒光體的體積減小，并且填充量不均勻。因此由該方法得到的閃爍體面板有X射線熒光體的量少導(dǎo)致發(fā)光減弱，產(chǎn)生發(fā)光不均勻的缺點(diǎn)。這在低放射量的攝影中是進(jìn)行清晰攝影的障礙。
[0006]S卩，為了制作發(fā)光效率高、實(shí)現(xiàn)清晰畫質(zhì)的閃爍體面板，必須有可以高精度加工大面積、且可以使間壁的寬度變窄的間壁加工技術(shù)。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本特開平5-60871號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2:日本特開平5-188148號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3:日本特開2011-7552號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4:日本特開2011-21924號(hào)公報(bào)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明所要解決的課題
本發(fā)明的課題在于提供大面積、高精度地形成寬度窄的間壁、發(fā)光亮度高、實(shí)現(xiàn)清晰畫質(zhì)的閃爍體面板。
[0009]解決課題的方案
該課題通過以下技術(shù)方案的任意一種實(shí)現(xiàn)。
[0010](I)閃爍體面板，該閃爍體面板具有平板狀的基板、設(shè)于該基板上的格子狀的間壁、以及含有熒光體的閃爍體層，該熒光體填充于由所述間壁分隔的單元內(nèi)，所述間壁由以低熔點(diǎn)玻璃為主要成分的材料構(gòu)成，所述基板由以陶瓷為主要成分的材料構(gòu)成，該陶瓷選自氧化鋁、氮化鋁、莫來石和塊滑石。
[0011](2)上述I所述的閃爍體面板，其中，所述低熔點(diǎn)玻璃含有2-20質(zhì)量％的堿金屬氧化物。
[0012](3)閃爍體面板的制造方法，所述閃爍體面板具有平板狀的基板、設(shè)于該基板上的格子狀的間壁、以及含有熒光體的閃爍體層，所述基板由以選自氧化鋁、氮化鋁、莫來石和塊滑石的陶瓷為主要成分的材料構(gòu)成，所述熒光體填充于由所述間壁分隔的單元內(nèi)；所述閃爍體面板的制造方法具備以下工序:在基板上涂布含有低熔點(diǎn)玻璃粉末和感光性有機(jī)成分的感光性糊劑，形成感光性糊劑涂布膜的工序；將所得的感光性糊劑涂布膜隔著具有規(guī)定的開口部的光掩模進(jìn)行曝光的工序；將曝光后的感光性糊劑涂布膜中可溶于顯影液的部分溶解除去的顯影工序；將顯影后的感光性糊劑涂布膜圖案加熱至500-700°C除去有機(jī)成分，同時(shí)使低熔點(diǎn)玻璃軟化和燒結(jié)，由此形成間壁的焙燒工序；以及向由該間壁分隔的單元內(nèi)填充熒光體的工序。
[0013]發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明，可以以高精度大面積地形成寬度窄的間壁，因此可提供大尺寸、且用于實(shí)現(xiàn)清晰的攝影的閃爍體面板及其制造方法。
[0014]附圖簡述
圖1是示意性表示含有本發(fā)明的閃爍體面板的射線檢測裝置的構(gòu)成的截面圖。
[0015]圖2是示意性表示本發(fā)明的閃爍體面板的構(gòu)成的斜視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]以下采用附圖對(duì)本發(fā)明的閃爍體面板以及使用該閃爍體面板的射線檢測裝置的優(yōu)選構(gòu)成進(jìn)行說明，但本發(fā)明不限于此。
[0017]圖1是示意性表示含有本發(fā)明的閃爍體面板的射線檢測裝置的構(gòu)成的截面圖。圖2是示意性表示本發(fā)明的閃爍體面板的構(gòu)成的斜視圖。射線檢測裝置I包含閃爍體面板2、輸出基板3、和電源部12。閃爍體面板2含有含熒光體的閃爍體層7，吸收X射線等入射的射線的能量，發(fā)出波長為300-800nm范圍的電磁波，S卩，以可見光為中心、發(fā)出由紫外光至紅外光范圍的電磁波(光)。
[0018]閃爍體面板2由基板4、用于隔開在基板4上形成的單元的格子狀的間壁6、含有填充于由該間壁形成的空間內(nèi)的熒光體的閃爍體層7構(gòu)成?；錓和間壁6之間進(jìn)一步形成緩沖層5，由此可穩(wěn)定地形成間壁6。另外，通過提高該緩沖層5對(duì)可見光的反射率，可以使由閃爍體層7發(fā)出的光高效率地到達(dá)輸出基板3上的光電轉(zhuǎn)換層9。
[0019]輸出基板3具有光傳感器和由TFT構(gòu)成的像素在基板11上二維地形成的光電轉(zhuǎn)換層9和輸出層10。隔著由聚酰亞胺樹脂等形成的隔膜層8，將閃爍體面板2的出光面與輸出基板3的光電轉(zhuǎn)換層9粘接或粘附，由此形成射線檢測裝置I。由閃爍體層7發(fā)出的光到達(dá)光電轉(zhuǎn)換層9，在光電轉(zhuǎn)換層9進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換并輸出。本發(fā)明的閃爍體面板中各單元用間壁隔開，因此可以使配置為格子狀的光電轉(zhuǎn)換元件的像素大小和間距、閃爍體面板的單元的大小和間距一致，由此，即使熒光體導(dǎo)致發(fā)生光散射，也可以防止散射光到達(dá)相鄰的單元。由此可以降低光散射導(dǎo)致的圖像模糊，可以實(shí)現(xiàn)高精度的攝影。
[0020]本發(fā)明的閃爍體面板中使用的基板必須由以選自氧化鋁、氮化鋁、莫來石和塊滑石的陶瓷為主要成分的材料構(gòu)成。這樣的基板為高反射性、高強(qiáng)度、高平坦性、高X射線透過性和高耐熱性，并且作為用于通過感光性糊劑法形成間壁的基板，熱膨脹系數(shù)適當(dāng)。以陶瓷為主要成分是指構(gòu)成基板的材料的20-100質(zhì)量％為陶瓷，更優(yōu)選50-100質(zhì)量％為陶瓷。陶瓷的含量低于20質(zhì)量％時(shí)，基板的反射性降低。
[0021]這里，莫來石是指具有3Al203*2Si02?2A120#102的組成的材料。塊滑石是滑石(3MgO*4S12-H2O)的焙燒體，是指以MgOS12S主體的材料。
[0022]為了提高閃爍體面板的發(fā)光亮度、可進(jìn)行更清晰的攝影，基板對(duì)波長550nm的光的反射率優(yōu)選為20%以上，更優(yōu)選40%以上，進(jìn)一步優(yōu)選70%以上。
[0023]構(gòu)成基板的材料除了選自氧化鋁、氮化鋁、莫來石和塊滑石的陶瓷以外，還可以在低于80質(zhì)量％的范圍內(nèi)含有其它的陶瓷材料或硼硅酸玻璃等其它成分。例如可優(yōu)選使用由在50-95質(zhì)量％氧化鋁中添加了 5-50質(zhì)量％氧化鋯的氧化鋯強(qiáng)化的氧化鋁形成的基板、或者20-80質(zhì)量％氧化鋁與20-80質(zhì)量％玻璃粉末的混合物即玻璃陶瓷基板。
[0024]為了控制玻璃陶瓷基板的反射性、著色性、熱膨脹系數(shù)或面板強(qiáng)度，作為所述玻璃陶瓷基板的原料的玻璃粉末優(yōu)選為硼硅酸鹽玻璃、硼酸鹽玻璃、硅酸鹽玻璃、磷酸鹽玻璃、鉛硼酸鹽玻璃、鉛硼硅酸鹽玻璃或鉍硅酸鹽玻璃等的氧化物玻璃。
[0025]所述玻璃陶瓷基板可通過將包含陶瓷微粉、玻璃粉末和粘合劑的坯板(greensheet)進(jìn)行焙燒而制作。所述玻璃陶瓷基板可以通過單層坯板的焙燒獲得，為了使反射性提高，優(yōu)選為將坯板多層層合并焙燒的層合玻璃陶瓷基板。
[0026]本發(fā)明的閃爍體面板中使用的基板優(yōu)選為，將含有選自氧化鋁、氮化鋁、莫來石和塊滑石的陶瓷的微粉末作為無機(jī)成分中的主要成分的原料進(jìn)行焙燒而生成的多晶體。通過為多晶體，容易發(fā)生光的散射，基板的反射率提高。
[0027]基板的化學(xué)組成可簡易地通過熒光X射線分析對(duì)所含元素種類進(jìn)行定量分析來確認(rèn)。更具體地說，通過將ICP發(fā)光分光分析、原子吸光分析或粉末X射線衍射法等方法組合使用，可以確定多晶體的各成分的含有率。
[0028]為了防止成為面板的破裂或發(fā)射光的串?dāng)_(crosstalk)等的原因的翹曲，基板的熱膨脹系數(shù)優(yōu)選為40-90X10_7/K。進(jìn)而，如果使基板的熱膨脹系數(shù)比構(gòu)成間壁的低熔點(diǎn)玻璃的熱膨脹系數(shù)大，則閃爍體面板與輸出基板粘附而貼合，可降低串?dāng)_，因此更優(yōu)選。
[0029]為了使基板的強(qiáng)度、基板的反射率和X射線透過性充分，基板的厚度優(yōu)選為
0.1-2.0mm，更優(yōu)選0.1-0.7mm?；宓暮穸缺?.1mm小時(shí)，基板的反射率容易降低，基板的強(qiáng)度降低，容易發(fā)生閃爍體面板的破裂。而基板的厚度比2.0mm大